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Il trigger di Schmitt invertente
Il circuito di figura rappresenta un trigger di Schmitt invertente.
Figura 1 Il trigger di Schmitt invertente.
Il segnale è applicato al morsetto invertente. La tensione applicata al morsetto non invertente dipende dalla tensione di uscita. La tensione di ingresso Vi è confrontata con la tensione presente al morsetto non invertente V+ che è la nostra tensione di riferimento Vref.
La tensione di riferimento presenta due valori (soglie) dati da (partitore di tensione composto dai resistori R1 e R2):
𝑉𝑇𝐻 = 𝑅2
𝑅1+ 𝑅2𝑉𝑠𝑎𝑡 Se Vo=Vsat e
𝑉𝑇𝐿 = − 𝑅2
𝑅1+ 𝑅2𝑉𝑠𝑎𝑡 Se Vo=-Vsat.
Vediamo cosa succede.
Partiamo dall’inizio e supponiamo che sia Vi=0V e Vo=Vsat. In questo caso la nostra tensione di riferimento vale:
𝑉𝑇𝐻 = 𝑅2
𝑅1+ 𝑅2𝑉𝑠𝑎𝑡
La tensione in uscita si mantiene pari a Vsat finché Vi resta minore di VTH.
Adesso supponiamo che Vi diventi maggiore di VTH Succedono due cose:
il dispositivo commuta e la tensione di uscita assume il valore -Vsat
la tensione di riferimento diventa:
𝑉𝑇𝐿 = − 𝑅2
𝑅1+ 𝑅2𝑉𝑠𝑎𝑡
La tensione in uscita si mantiene a questo valore finchè la tensione di ingresso resta maggiore di VTL.
2 Quando Vi diventa minore di VTL succedono due cose:
il dispositivo commuta e la tensione di uscita assume il valore Vsat
la tensione di riferimento diventa:
𝑉𝑇𝐻 = 𝑅2
𝑅1+ 𝑅2𝑉𝑠𝑎𝑡
La tensione in uscita si mantiene pari a Vsat finché Vi resta minore di VTH.
Possiamo disegnare i segnali di ingresso e di uscita.
Figura 2 Segnali di ingresso e di uscita del Trigger di Schmitt invertente. Le soglie sono in rosso, il segnale di ingresso in nero e quello di uscita in verde.
Disegniamo ora la caratteristica ingresso-uscita:
Figura 3 Caratteristica ingresso uscita.
Il grafico della caratteristica Ingresso Uscita presenta un’isteresi. Vediamo cosa succede: iniziamo da sinistra con Vi<VTL e seguiamo le frecce verso destra (la tensione di ingresso sta crescendo) la
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tensione di uscita vale Vsat. La tensione di ingresso continua ad aumentare ma la tensione in uscita non varia fino a quando Vi non diventa maggiore di VTH. La tensione di uscita diventa -Vsat e si mantiene a questo valore finché Vi<VTL.
Dal grafico di figura 2 si vede che se il segnale di ingresso varia mantenendosi tra le due soglie l’uscita non varia.
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Matilde Consales
